技术特点
设备运行能耗低，成本少，适应性强，产气快速， 设备运行能耗低，成本少，适应性强，产气快速，纯度易调 节； 完善的工艺流程设计，最优使用效果； ※ 完善的工艺流程设计，最优使用效果； 模块化结构设计，节省占地面积； ※ 模块化结构设计，节省占地面积； 操作简便，性能稳定，自动化程度高， ※ 操作简便，性能稳定，自动化程度高，可实现无人运 行； 合理的内部构件，气流分布均匀， ※ 合理的内部构件，气流分布均匀，减轻气流高速冲 击； 特有的碳分子筛保护措施， ※ 特有的碳分子筛保护措施，延长碳分子筛的使用寿 命； 关键部件采用著名品牌是设备品质的有效保证； ※ 关键部件采用著名品牌是设备品质的有效保证； 国家专利技术的自动放空装置，保证成品氮气品质； ※ 国家专利技术的自动放空装置，保证成品氮气品质； 具有多种故障诊断、报警及自动处理功能； ※ 具有多种故障诊断、报警及自动处理功能； 触摸式屏幕显示、露点检测、节能控制等。 ※ 触摸式屏幕显示、露点检测、节能控制等。
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产品结构
膜分离式制氮机主要构成部件有： 膜分离式制氮机主要构成部件有： 空压机、换热器、过滤器组、膜组、 空压机、换热器、过滤器组、膜组、检测组件
碳分子筛式制氮机主要构成部件有： 碳分子筛式制氮机主要构成部件有： 空压机、地面冷干机、活性炭罐、过滤器组、 空压机、地面冷干机、活性炭罐、过滤器组、空气缓冲 吸附塔、氮气缓冲罐、 罐、吸附塔、氮气缓冲罐、检测组件
膜分离制氮机的原理
膜分离的核心是利用了空气中不同组分在高 分子材料上的扩散系数大小不同而达到气体分离 的物理过程。当空气中的氮气和氧气在驱动力— 的物理过程。当空气中的氮气和氧气在驱动力 膜两侧压差作用下， 膜两侧压差作用下，由于它们在膜中的渗透率和 扩散系数的不同，导致渗透速率较快的水蒸气， 扩散系数的不同，导致渗透速率较快的水蒸气， 氧等气体优先透过膜，成为富氧气体富氧的浓度 氧等气体优先透过膜，成为富氧气体富氧的浓度 可达40% 而渗透速率较慢的氮气在滞留侧富集， 可达40% ；而渗透速率较慢的氮气在滞留侧富集， 成为干燥的富氮气体90 90成为干燥的富氮气体90-99.9% 。
工作原理
以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理， 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用 碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA PSA制 碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制 氮。 在一定的压力下，利用空气中氧、 在一定的压力下，利用空气中氧、氮在碳分子筛上的扩散速率差 异较大，短时间内，氧分子被碳分子筛大量吸附，氮分子在气相富集， 异较大，短时间内，氧分子被碳分子筛大量吸附，氮分子在气相富集， 达到氧氮分离。 达到氧氮分离。 由于碳分子筛对氧的吸附容量随压力的不同而有明显差异， 由于碳分子筛对氧的吸附容量随压力的不同而有明显差异，降低 压力，即可解吸碳分子筛吸附的氧分子，使碳分子筛再生， 压力，即可解吸碳分子筛吸附的氧分子，使碳分子筛再生，得以重复 循环使用。 循环使用。 采用两个吸附塔工艺，一塔吸附产氮，一塔解吸再生，循环交替， 采用两个吸附塔工艺，一塔吸附产氮，一塔解吸再生，循环交替， 连续产出高品质氮气。 连续产出高品质氮气。
• 没有运动部件，设备维护保养少； 没有运动部件，设备维护保养少； • 设备形式可以根据用户应用情况，有箱式、撬装式、集装 设备形式可以根据用户应用情况，有箱式、撬装式、 箱式； 箱式； • 设备对土建没有任何特殊要求，安装费用低； 设备对土建没有任何特殊要求，安装费用低； • 运行噪音小,满足环保要求； 运行噪音小,满足环保要求； • 对环境无特殊要求，可在简单处理后的工况下运行。 对环境无特殊要求，可在简单处理后的工况下运行。 • 氮气露点低、可达-60℃；氮气没有任何灰尘、颗粒； 氮气露点低、可达-60℃；氮气没有任何灰尘、颗粒；
产 品 结 构
PSA变压吸附制氮机工艺流程
1、空气经过空压机压缩后进入空气储罐，经过稳压后流入 空气经过空压机压缩后进入空气储罐， 空气经过空压机压缩后进入空气储罐 空气预处理装置； 空气预处理装置； 2、空气预处理装置由三支精度不同的过滤器及一个活性炭 除油罐组成。 除油罐组成。压缩空气通过冷冻干燥机及过滤器使其由 粗到精地将水、 粉尘过滤干净， 粗到精地将水、油、粉尘过滤干净，其中水降到压力露 10℃，油降到0.001ppm 粉尘降至0.01um 0.001ppm， 0.01um； 点2～10℃，油降到0.001ppm，粉尘降至0.01um； 净化后的空气进入制氮机主机，经过主机上的9 3、净化后的空气进入制氮机主机，经过主机上的9个气动阀 门的自动切换，主机上的两个吸附塔交替吸附、解吸， 门的自动切换，主机上的两个吸附塔交替吸附、解吸， 使流入主机的空气中的大部分氮与少部分氧进行分离， 使流入主机的空气中的大部分氮与少部分氧进行分离， 并将富氧空气排空，氮气在塔顶富集， 并将富氧空气排空，氮气在塔顶富集，由管路输送到氮 气缓冲罐，并经流量计后进入注氮管路。 气缓冲罐，并经流量计后进入注氮管路
产品外形
变压吸附碳分子筛型制氮机
四川省古叙煤田
产品型号
变压吸附制氮装置分: 变压吸附制氮装置分 地面固定式和井下移动式 两种 地面固定式型号: 地面固定式型号 DT-800/1000/3000 井下移动式型号: 井下移动式型号 DT-400/2000 流量单位:M 流量单位 3/ h 氮气纯度:98%+ 氮气纯度
膜分离原理示意图
工艺流程图 移动制氮设备的三大主要组件
DM系列煤矿用膜分离制氮优点 DM系列煤矿用膜分离制氮优点
• 技术先进，是常温空气分离的最新技术； 技术先进，是常温空气分离的最新技术； • 操作简单，装置智能化控制，全程流量 氮气纯度检测,具 操作简单，装置智能化控制， 氮气纯度检测, 有氮气纯度达标自动注氮功能; 有氮气纯度达标自动注氮功能; • 连续运行可靠性高、设备使用寿命长，可达10年； 连续运行可靠性高、设备使用寿命长，可达10 10年 • 增容简单，仅仅需要并联添加膜件即可；体积小、重量轻， 增容简单，仅仅需要并联添加膜件即可；体积小、重量轻， 是移动制氮设备的不二选择； 是移动制氮设备的不二选择； • 安全可靠，整机防爆，系统具有超温，超压等多种防护和 安全可靠，整机防爆，系统具有超温， 控制功能； 控制功能； • 采用PLC控制,有以太网接口,具有数据上传功能； 采用PLC控制,有以太网接口,具有数据上传功能； PLC控制 • 开停机方便迅速，操作简单，能在短时间产生合格氮气； 开停机方便迅速，操作简单，能在短时间产生合格氮气；
我院制氮机的独特设计
1.采用了环保节能型的换热器,取代了35KW的电加热器,不仅 采用了环保节能型的换热器,取代了35KW的电加热器, 采用了环保节能型的换热器 35KW的电加热器 零故障率,而且节约了14%的电能, 14%的电能 零故障率,而且节约了14%的电能,有利于缓和用电高峰压 力. 2.对DM1200机型采用了双机单独运行方式 机型采用了双机单独运行方式. 2.对DM-800 1000 1200机型采用了双机单独运行方式. 例如:整机全开是1200立方产氮量,只开单台即为600 1200立方产氮量 600立方 例如:整机全开是1200立方产氮量,只开单台即为600立方 优点: 优点: 可以在大量需要氮气时整机运行; 2.1 可以在大量需要氮气时整机运行;也可以在平时防火 需要时单机运行. 需要时单机运行. 同时也满足了客户重要设备的一开一备要求. 2.2 同时也满足了客户重要设备的一开一备要求.
总
结
• 膜分离式制氮机操作简单、维护方便、单 膜分离式制氮机操作简单、维护方便、 位体积较小、具有移动便利的优点； 位体积较小、具有移动便利的优点；适合 井下使用. 井下使用. • 碳分子筛式制氮机单位产气量较大，利于 碳分子筛式制氮机单位产气量较大， 在地面设立固定式制氮点。 在地面设立固定式制氮点。
性能参数
制氮机的矿用标准要求氮气纯度达到97% 制氮机的矿用标准要求氮气纯度达到 膜分离式制氮机和碳分子ຫໍສະໝຸດ 式制氮机均可完 成。优缺点比较
由于结构设计和采用的组件体积不同， 由于结构设计和采用的组件体积不同，使膜分离制氮机 与碳分子筛制氮机各有优缺点。 与碳分子筛制氮机各有优缺点。 膜分离式制氮机具有体积小、易移动、 膜分离式制氮机具有体积小、易移动、便于维修等优 所以膜分离式制氮机更适合井下使用， 点，所以膜分离式制氮机更适合井下使用，但膜分离式制氮 机受罐笼容积的限制，所以单台产气量受限制， 机受罐笼容积的限制，所以单台产气量受限制，目前矿用井 下膜分离式制氮机最大产氮量在1200M /h。 下膜分离式制氮机最大产氮量在1200M3/h。 碳分子筛制氮机主要采用大型罐类容器，体积较大， 碳分子筛制氮机主要采用大型罐类容器，体积较大，吨 位较重，所以更适合地面使用， 位较重，所以更适合地面使用，而且分子筛式制氮机产气量 较大，地面单台可达3000 /h，但井下单台最大在400 较大，地面单台可达3000 M3/h，但井下单台最大在400 /h。 M3/h。
矿用移动式膜分离制氮机
煤炭科学研究总院沈阳研究院
产品型号
DM系列膜分离制氮机型号 共8种 系列膜分离制氮机型号:共 种 系列膜分离制氮机型号 DM-200/300/400/500/600/800/1000/1200 流量单位: 流量单位 M3/h 氮气纯度规格:97%和98%两种 和 氮气纯度规格 两种
现场产品图片
膜分离式与变压吸附分子筛 制氮机的比较
四川省古叙煤田
工作原理比较
• 膜分离制氮技术是根据压缩空气中各种气体在膜组件中 的溶解度和扩散系统的差异， 的溶解度和扩散系统的差异，导致气体在通过膜组件时 的相对渗透速率不同，可称之这“快气” 慢气” 的相对渗透速率不同，可称之这“快气”和“慢气”。 当压缩空气通过膜组件（采用原装进口膜组件） 当压缩空气通过膜组件（采用原装进口膜组件）时，渗 透速率较快的气体和水气、氢气、氧气、二氧化碳等， 透速率较快的气体和水气、氢气、氧气、二氧化碳等， 通过膜组件后，在膜渗透侧被富集， 通过膜组件后，在膜渗透侧被富集，而渗透速率较慢的 气体如氮气、一氧化碳、氩气等则在膜的滞流侧被富集， 气体如氮气、一氧化碳、氩气等则在膜的滞流侧被富集， 达到氧氮分离的目的。 达到氧氮分离的目的。 在一定的压力下，利用空气中氧、 碳分子筛制氮技术是 在一定的压力下，利用空气中氧、 氮在碳分子筛上的扩散速率差异较大，短时间内， 氮在碳分子筛上的扩散速率差异较大，短时间内，氧分 子被碳分子筛大量吸附，氮分子在气相富集，达到氧氮 子被碳分子筛大量吸附，氮分子在气相富集， 分离的效果。 分离的效果。